在火災(zāi)形勢越發(fā)趨于嚴(yán)峻的今天，為了盡可能避免火災(zāi)的發(fā)生，人們在選擇使用聚合物材料時首要考慮的因素之一是阻燃性能。對比相同材質(zhì)阻燃處理前后制品處于同一環(huán)境下發(fā)生火災(zāi)的概率發(fā)現(xiàn)，阻燃處理的制品更不易燃燒，且阻燃制品更不易生成有毒有害的燃燒產(chǎn)物，從而得出了使用阻燃劑確實(shí)會降低火災(zāi)發(fā)生這一具有說服力的現(xiàn)實(shí)證據(jù)。
所以，阻燃劑和阻燃材料的使用在減少火災(zāi)引起的生命和經(jīng)濟(jì)損失方面發(fā)揮了極其重要的作用。自20世紀(jì)以來，專家統(tǒng)計(jì)了各類塑料助劑的使用量，發(fā)現(xiàn)阻燃劑的總使用量已經(jīng)躍居第二位，這也說明了對聚合物材料的阻燃改性已是大勢所趨。
阻燃聚酰胺66簡介
聚酰胺俗稱尼龍，是一種綜合性能優(yōu)良且重要程度日益突顯的工程材料品種。聚酰胺66作為工程材料主要產(chǎn)品之一，在面對較為苛刻的使用環(huán)境，如高溫、高壓、高摩擦?xí)r，其阻燃性能逐漸成為判斷材料優(yōu)劣的一個重要因素。
尤其聚酰胺66還是合成纖維生產(chǎn)的重要原材料，它的許多衍生產(chǎn)品被加工成服裝，其阻燃性能更是至關(guān)重要。因此，開發(fā)高阻燃性聚酰胺66新產(chǎn)品顯得尤為迫切。
雖然聚酰胺66屬于自熄型聚合物，如聚酰胺66的垂直燃燒等級達(dá)到UL94V-2級，極限氧指數(shù)達(dá)到22%~24%，表現(xiàn)出了一定的阻燃性能，但還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足日趨苛刻的使用環(huán)境的要求，聚酰胺66的阻燃性能還需要進(jìn)一步被提高，以適應(yīng)社會快速發(fā)展的迫切需求。
研究現(xiàn)狀
聚酰胺66的阻燃改性方法主要有：
直接添加阻燃劑與聚酰胺66樹脂基體共混復(fù)合的共混阻燃改性法；
在聚酰胺66聚合物分子鏈上修飾具有阻燃效應(yīng)的基團(tuán)的后整理阻燃改性法；
在聚酰胺66聚合過程中引入阻燃單體進(jìn)行共聚復(fù)合的共聚阻燃改性法等。
共混阻燃改性法
目前市面上應(yīng)用最廣泛的是共混阻燃改性法，該方法操作簡便、適用性廣，能達(dá)到較好的阻燃效果。
含鹵化合物是聚酰胺66最常用的共混阻燃劑，主要包括五溴二苯醚、溴化苯乙烯、聚二溴苯乙烯、溴化環(huán)氧樹脂等。雖然含鹵阻燃劑的阻燃效果顯著，但是會犧牲聚酰胺66的其他性能指標(biāo)，同時需要較大的阻燃劑添加量才能滿足阻燃性能的要求，而較大的阻燃劑添加量也會導(dǎo)致聚酰胺66的強(qiáng)度下降，限制了其應(yīng)用，且阻燃劑容易遷出，阻燃性能隨時間延長而大幅下降。
含鹵聚酰胺66在燃燒過程中會排放出大量的濃煙及有毒有害的鹵化氫氣體，不僅會對生態(tài)環(huán)境造成破壞，還會危害人類身體健康。近幾年，隨著環(huán)保要求的提高，國家逐步通過提高含鹵素阻燃劑聚酰胺66的稅收來限制含鹵阻燃劑的使用。
該方法還有如下缺點(diǎn)，例如：阻燃劑在聚酰胺66基體中的分散性不好，從而會影響材料的綜合性能；再加工過程中阻燃劑分子容易遷出。目前，針對聚酰胺66的阻燃改性大都是以物理共混的方式將阻燃劑添加到聚酰胺66基體中，阻燃劑與聚酰胺66體系沒有產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，彼此之間未形成化學(xué)鍵，僅僅是一種簡單的混合，這種共混體系容易發(fā)生阻燃劑與高聚物基體的微觀相分離。
目前，市場上以共混阻燃改性方法的阻燃聚酰胺66產(chǎn)品為主，如：德國BASF公司的PA66A3X2G7、Rhodia公司的PA66A20V25、日本東麗公司的CM1014、CM3001G-15/20/30等；國內(nèi)有神馬集團(tuán)有限責(zé)任公司的B890UN，上海安凸塑料添加劑有限公司的AFR66，杭州本松新材料技術(shù)股份有限公司的PA66+GF5、PA66+GF15、PA66+GF30，廣州市聚賽龍工程塑料股份有限公司PA66-FR2400、PA66-FG430、PA66-FR500等。
東麗AMILAN™ 尼龍樹脂
該類產(chǎn)品通過機(jī)械共混的方式加入磷系或其他無鹵阻燃劑，其阻燃性能均能達(dá)到UL94V-0等級，廣泛用于航空內(nèi)飾、機(jī)械、儀器儀表、汽車部件、電子電氣、鐵路、家電、通信等領(lǐng)域。
后整理阻燃改性法
引入阻燃效應(yīng)的基團(tuán)是指在高分子的設(shè)計(jì)與研究過程中，構(gòu)建高效阻燃分子。運(yùn)用這一方法，在高分子上引入磷雜菲/磷腈、磷雜菲/三嗪三酮、磷雜菲/硼酸酯、烷基次磷酸鹽/三嗪三酮、磷腈/三嗪等多個雙基協(xié)同阻燃的分子結(jié)構(gòu)，具有不同阻燃基團(tuán)的新型高性能阻燃材料得以研制。
研究者將上述雙基分子應(yīng)用于阻燃環(huán)氧樹脂、聚乳酸、聚酰胺和聚碳酸酯等聚合物材料中，在雙基分子低添加量的條件下，獲得了具有更高阻燃級別、更高極限氧指數(shù)和更低熱釋放速率的多種聚合物阻燃材料。
后整理阻燃改性法是通過表面接枝、涂覆阻燃劑等方法對聚酰胺66纖維和織物進(jìn)行阻燃改性，這類后處理工藝往往需要在有機(jī)溶劑中進(jìn)行，存在大量溶劑的使用和回收等環(huán)境問題，增加了工藝流程，提高了產(chǎn)品的成本。
共聚阻燃改性法
采用共聚阻燃改性法制備的材料中阻燃成分均勻分散在基體中，同時在聚合過程中，只需經(jīng)過一次聚合成型，不需要熱加工，避免了由此產(chǎn)生的降解，從而保持了材料基本性能的穩(wěn)定，可再加工性強(qiáng)。
聚酰胺66分子鏈中酰胺基團(tuán)的氫可被取代，具有一定的反應(yīng)活性，可與反應(yīng)型阻燃劑進(jìn)行反應(yīng)，以此向聚酰胺66大分子鏈內(nèi)引入阻燃結(jié)構(gòu)，可制得阻燃共聚聚酰胺66。目前該方法已成為聚酰胺66阻燃的研究熱點(diǎn)。
RIDGWAY以二羧酸乙基甲基膦酸酯(CEMPO)為阻燃單體，與聚酰胺66鹽進(jìn)行共縮聚，制備得到具有一定阻燃性能的CEM⁃PO阻燃共聚聚酰胺66，并探討了CEMPO阻燃單體引入聚酰胺66大分子鏈以后，對其熔點(diǎn)、吸水性、熱穩(wěn)定性、拉伸強(qiáng)度等性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)CEMPO質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到30%~40%時，聚酰胺66的結(jié)晶性能和取向性會受到很大程度的影響。
李巧玲等以自制的雙(對-羧苯基)苯基氧化膦(BCPPO)和聚酰胺66鹽為原料，通過兩步法共縮聚，制備得到了一種新型無鹵阻燃共聚聚酰胺66，并對阻燃共聚聚酰胺66的分子結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性以及阻燃性能進(jìn)行了研究和分析，結(jié)果表明，共聚單體BCPPO的引入，使得阻燃共聚聚酰胺66的熱穩(wěn)定性能和成炭性能均得到了改善。同時，經(jīng)過共聚阻燃改性，材料的阻燃性能也獲得了一定程度的提高。
李霞等研制了反應(yīng)型阻燃劑BCPPO，采用反應(yīng)法制備了本質(zhì)阻燃聚酰胺66，測試結(jié)果顯示：阻燃聚酰胺66的阻燃性能顯著提高，并且具有高的熱穩(wěn)定性；阻燃聚酰胺66的拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度只有輕微下降，力學(xué)性能良好。對阻燃聚酰胺66的各種性能綜合分析得到，當(dāng)阻燃劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時，阻燃聚酰胺66的綜合性能最好。但是BCPPO制備時工藝復(fù)雜，花費(fèi)巨大，不利于工業(yè)化應(yīng)用。
發(fā)展趨勢
目前阻燃聚酰胺66的發(fā)展趨勢主要有以下幾個方面。
①環(huán)保綠色化。隨著行業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和人們對自身健康和環(huán)境保護(hù)意識的不斷提高，溴系阻燃聚酰胺66將逐漸被更環(huán)保安全的材料替代，所以今后高性能無鹵類阻燃聚酰胺66將會是市場發(fā)展的重點(diǎn)。
�、诟咝Щ�。隨著阻燃聚酰胺66的不斷發(fā)展和成熟，更高阻燃等級、更低添加量、更好的性能保持率，都是產(chǎn)品發(fā)展的方向，同時包覆、微膠囊化、母�；燃夹g(shù)手段不斷豐富，高效化必將成為阻燃劑發(fā)展的趨勢，這也需要不斷地細(xì)化、改進(jìn)技術(shù)，提高競爭力。
③功能化。產(chǎn)品設(shè)計(jì)對聚酰胺阻燃材料不斷提出新的要求，例如更好的電性能、激光打標(biāo)、焊接、耐磨損等，如何在保持、提高現(xiàn)有產(chǎn)品性能的同時，滿足這些新的功能化指標(biāo)，使產(chǎn)品滿足全方位的要求是我們的研究方向。
�、懿町惢�。不同類別的阻燃聚酰胺66由于阻燃劑的差異，在材料的力學(xué)性能、電氣性能、外觀顏色、加工特性、環(huán)保安全等各方面都有優(yōu)缺點(diǎn)。
�、萆驶ｋS著生活水平的提高和材料技術(shù)的快速發(fā)展，人們除對電子電器產(chǎn)品材料固有性能的要求不斷提高外，更對阻燃聚酰胺66的美觀化、色彩化提出了需求。
�、拊隽炕�。隨著對安全性要求的不斷提高，市場對阻燃產(chǎn)品的需求量在大幅提升，因此對許多普通產(chǎn)品也提出了阻燃要求。
結(jié)語
阻燃聚酰胺66經(jīng)歷了共混、聚合物分子鏈上修飾以及分子鏈直接聚合阻燃結(jié)構(gòu)等三個里程碑式的階段，為阻燃聚酰胺66開拓了更廣泛的應(yīng)用前景，尤其是從分子結(jié)構(gòu)上設(shè)計(jì)，增加阻燃結(jié)構(gòu)，使得阻燃聚酰胺66的應(yīng)用有了質(zhì)的飛躍，隨著在分子鏈上直接聚合阻燃結(jié)構(gòu)的深入研究，阻燃聚酰胺66的未來用量將會不斷攀升。
